Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Мультимедийный курс Программирование на Java Лекция 7 Collections Framework -
Содержание
- 1. Мультимедийный курс Программирование на Java Лекция 7 Collections Framework -
- 2. КоллекцииЧасть 1
- 3. Контейнеры (коллекции) В пакет java.util входит одна
- 4. Контейнеры (коллекции) Типизированные (параметризованные) коллекции , которые
- 5. Контейнеры (коллекции) На вершине библиотеки контейнеров Java
- 6. Массивы vs. КоллекцииИ массивы, и коллекции являются
- 7. Интерфейс Collection Collection представляет собой группу объектовПравила
- 8. Интерфейс Collection Collection представляет собой группу объектовПравила
- 9. СпискиЧасть 2
- 10. Иерархия наследования списков
- 11. Интерфейс ListList – это список объектовОбъекты хранятся
- 12. Класс ArrayListКласс ArrayList представляет собой список динамической
- 13. Класс ArrayListПо умолчанию при создании нового объекта
- 14. Класс LinkedListКласс LinkedList реализует базовый интерфейс List
- 15. Класс LinkedListУ LinkedList представлен ряд методов, не
- 16. Интерфейс QueueКласс LinkedList реализует интерфейс Queue, т.е.
- 17. Интерфейс Deque Интерфейс Deque определяет «двунаправленную» очередь
- 18. Интерфейс Deque Каждый из этих методов существует
- 19. Интерфейс Deque Методы addFirst(), addLast() вставляют элементы
- 20. Доступ к элементам списковДоступ к элементам списка
- 21. Доступ к элементам списковДоступ с помощью цикла
- 22. Итераторы (Iterator)Итератор – это вспомогательный объект, используемый
- 23. Итераторы (Iterator)Получить итератор для прохода коллекции можно
- 24. ListIteratorListIterator более мощная разновидность Iterator, поддерживаемая только
- 25. ArrayList: index vs. Iterator ArrayList list = new ArrayList(); for (int i=0; i
- 26. LinkedList: index vs. Iterator LinkedList list2 = new LinkedList(); for (int i=0; i
- 27. ArrayList vs. LinkedList
- 28. Иерархия наследования множеств
- 29. Интерфейс SetSet – множество неповторяющихся объектовДобавление повторяющихся
- 30. Классы HashSet и LinkedHashSetКлассы HashSet и LinkedHashSet
- 31. Классы HashSet и LinkedHashSetВ HashSet объекты хранятся
- 32. Упорядоченные множества (SortedSet)Интерфейс SortedSet служит для спецификации
- 33. Упорядоченные множества (SortedSet)При добавлении объекта в дерево
- 34. Упорядоченные множества (SortedSet)При добавлении нового объекта он
- 35. Интерфейс ComparableВ Java задача задания функции сравнения
- 36. Интерфейс ComparableМетод compareTo(T t) возвращает:отрицательное число, если
- 37. Интерфейс ComparatorИнтерфейс Comparator используется, когда метод compareTo()
- 38. Интерфейс ComparatorВ этом случае создается отдельный вспомогательный
- 39. Пример работы с Dequeimport java.util.*;public class DequeRunner
- 40. Пример работы с интерфейсом Deque В данном
- 41. Интерфейс MapИнтерфейс Map; часто называют ассоциативным массивомMap;
- 42. Методы Mappublic void put(Object key, Object value)
- 43. Классы HashMap и LinkedHashMapHashMap – расширяет AbstractMap,
- 44. Пример с использованием HashMap Map map =
- 45. Внутренний интерфейс Map.EntryИнтерфейс Map.Entry позволяет работать с
- 46. Внутренний интерфейс Map.EntryИнтерфейс cодержит такие методы как:boolean
- 47. Синхронизированные коллекцииВ CollectionsFramework большинство коллекций не синхронизированоКроме
- 48. Скачать презентанцию
КоллекцииЧасть 1
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Мультимедийный курс Программирование на Java Лекция 7 Collections Framework - фреймверк коллекций
объектов
Слайд 3Контейнеры (коллекции)
В пакет java.util входит одна из самых эффективных
подсистем jаvа - каркас коллекций Collections Framewoгk
Каркас коллекций - это
сложная иерархия интерфейсов и классов, реализующих современную технологию управления наборами (группами, коллекциями, контейнерами) объектовКоллекциями называют структуры, предназначенные для хранения однотипных данных ссылочного типа
Все коллекции Java предназначены для хранения объектов, т.е. потомков класса Object
Слайд 4Контейнеры (коллекции)
Типизированные (параметризованные) коллекции , которые появились в Java
5, позволяют ограничить попадание объектов несоответствующего типа в коллекцию на
этапе компиляции
Слайд 5Контейнеры (коллекции)
На вершине библиотеки контейнеров Java расположены два основных
интерфейса, которые представляют два принципиально разных вида коллекций:
интерфейс Collection –
группы отдельных объектов , сформированная по определенным правилам (вершина иерархии остальных коллекций)интерфейс Map
Слайд 6Массивы vs. Коллекции
И массивы, и коллекции являются объектами
Массивы не могут
изменять размер
Коллекции не могут оперировать с примитивными типами
При передаче в
коллекцию примитивных типов они автоматически преобразовываются в объекты с помощью процедуры AutoinboxingMap
map.put(5, 42);
System.out.println(map.get(new Integer(5)));
Слайд 7Интерфейс Collection
Collection представляет собой группу объектов
Правила хранения элементов задаются
нижележащими интерфейсами, сам же интерфейс Collection в java.util прямых реализаций
не имеет.
Слайд 8Интерфейс Collection
Collection представляет собой группу объектов
Правила хранения элементов задаются
нижележащими интерфейсами, сам же интерфейс Collection в java.util прямых реализаций
не имеетИнтерфейс Collection расширяется тремя способами:
интерфейс List
список, который, хранит элементы в порядке вставки;
интерфейс Set
Интерфейс Queue
которая реализует FIFO–буфер
Слайд 11Интерфейс List
List – это список объектов
Объекты хранятся в порядке их
добавления в список
В пакете java.util имеется 2 основных класса, реализующих
интерфейс List:ArrayList
LinkedList
Слайд 12Класс ArrayList
Класс ArrayList представляет собой список динамической длины
Данные
внутри класса хранятся во внутреннем массиве
Удаление и добавление элементов
для такой коллекции представляет собой ресурсоемкую задачу, поэтому объект ArrayList
Слайд 13Класс ArrayList
По умолчанию при создании нового объекта ArrayList создается внутренний
массив длиной 10 элементов
Collection cl = new ArrayList ();
Можно также
создать ArrayList, задав его начальную длинуCollection
Если длины внутреннего массива не хватает для добавления нового объекта, внутри класса создается новый массив большего объема, и все элементы старого массива копируются в новый
Слайд 14Класс LinkedList
Класс LinkedList реализует базовый интерфейс List и
представляет собой список динамической длины. Данные внутри него хранятся в
виде связного спискаВ отличие от массива, который хранит объекты в последовательных ячейках памяти, связанный список хранит объекты отдельно, но вместе со ссылками на следующее и предыдущее звенья последовательности
LinkedList
Слайд 15Класс LinkedList
У LinkedList представлен ряд методов, не входящих в интерфейс
List:
addFirst() и addLast() - добавить в начало и в конец
спискаremoveFirst() и removeLast() - удалить первый и последний элементы
getFirst() и getLast() - получить первый и последний элементы
Слайд 16Интерфейс Queue
Класс LinkedList реализует интерфейс Queue, т.е. такому списку легко
придать свойства очереди
Методы интерфейса Queue:
E element() –
возвращает, но не удаляет головной
элемент очереди;boolean offer(E o) – вставляет элемент в очередь, если возможно;
E peek() – возвращает, но не удаляет головной элемент очереди, возвращает null, если очередь пуста;
E poll() – возвращает и удаляет головной элемент очереди, возвращает null, если очередь пуста;
E remove() – возвращает и удаляет головной элемент очереди
Слайд 17Интерфейс Deque
Интерфейс Deque определяет «двунаправленную» очередь и, соответственно, методы
доступа к первому и последнему элементам двусторонней очереди
Методы обеспечивают
удаление, вставку и обработку элементов 
Слайд 18Интерфейс Deque
Каждый из этих методов существует в двух формах
Одни
методы создают исключительную ситуацию в случае неудачного завершения, другие возвращают
какое-либо из значений (null или false в зависимости от типа операции)Вторая форма добавления элементов в очередь сделана специально для реализаций Deque, имеющих ограничение по размеру. В большинстве реализаций операции добавления заканчиваются успешно
Слайд 19Интерфейс Deque
Методы addFirst(), addLast() вставляют элементы в начало и
в конец очереди соответственно
Метод add() унаследован от интерфейса Queue
и абсолютно аналогичен методу addLast() интерфейса Deque
Слайд 20Доступ к элементам списков
Доступ к элементам списка возможен
по индексу
с помощью
итератора (Iterator)
С явным объявлением итератора
В цикле foreach
Доступ по индексу
for (int
i = 0; i < list.size(); i++){MyClass elem = (MyClass) list.get(i); // Коллекция не // типизированная
elem.doSome();
}
Для навигации по LinkedList
Слайд 21Доступ к элементам списков
Доступ с помощью цикла foreach
List list =
new ArrayList();
// Вывод list
for (String str : list) {
System.out.println(str);
}
Слайд 22Итераторы (Iterator)
Итератор – это вспомогательный объект, используемый для перемещения в
одном направлении по коллекции объектов. Он позволяет написать универсальный код,
который не зависит от типа контейнераРабота с итераторами производится через интерфейс Iterator
boolean hasNext() – проверяет есть ли еще элементы в коллекции
Object next() – выдает очередной элемент коллекции
void remove() – удаляет последний выбранный элемент из коллекции.
Слайд 23Итераторы (Iterator)
Получить итератор для прохода коллекции можно с помощью метода
iterator(), который определен у интерфейса Collection
for (Iterator iter =
collection.iterator(); iter.hasNext();)
{MyClass element = (MyClass) iter.next();
element.doSome();
}
В случае, если в процессе навигации по коллекции ее содержимое изменилось (например, из другого потока), методы доступа к элементам коллекции по итератору будут бросать исключение ConcurrentModificationException
Слайд 24ListIterator
ListIterator более мощная разновидность Iterator, поддерживаемая только классами List
ListIterator
является двусторонним, он может выдавать индексы и значения следующего и
предыдущего элементаДля создания ListIterator
Слайд 25ArrayList: index vs. Iterator
ArrayList list = new ArrayList();
for (int i=0; i
list.add(i);long a = System.currentTimeMillis();
for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)
list.get(i);
System.out.println(System.currentTimeMillis()-a);
a = System.currentTimeMillis();
for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); )
i.next();
System.out.println(System.currentTimeMillis()-a);
Слайд 26LinkedList: index vs. Iterator
LinkedList list2 = new LinkedList();
for (int i=0; i
list2.add(i);a = System.currentTimeMillis();
for (int i=0, n=list2.size(); i < n; i++)
list2.get(i);
System.out.println(System.currentTimeMillis()-a);
a = System.currentTimeMillis();
for (Iterator i=list2.iterator(); i.hasNext(); )
i.next();
System.out.println(System.currentTimeMillis()-a);
Слайд 29Интерфейс Set
Set – множество неповторяющихся объектов
Добавление повторяющихся элементов в Set
не вызывает исключений, но они не попадают в множество
Для прохода
по множеству используется интерфейс итератор
Слайд 30Классы HashSet и LinkedHashSet
Классы HashSet и LinkedHashSet реализуют интерфейс Set
Уникальность
объектов в них обеспечивается благодаря использованию механизма хеширования
Ключ (хэш-код) используется
вместо индекса для доступа к данным, что значительно ускоряет поиск определенного элементаСкорость поиска существенна для коллекций с большим количеством элементов
Слайд 31Классы HashSet и LinkedHashSet
В HashSet объекты хранятся в произвольном порядке
LinkedHashSet
является наследником класса HashSet. Он хранит объекты в порядке их
добавления
Слайд 32Упорядоченные множества (SortedSet)
Интерфейс SortedSet служит для спецификации упорядоченных множеств
В
JDK его реализация представлена в классе TreeSet (для хранения
объектов использует бинарное дерево)
Слайд 33Упорядоченные множества (SortedSet)
При добавлении объекта в дерево он сразу же
размещается в необходимую позицию с учетом сортировки
Сортировка происходит благодаря
тому, что все добавляемые элементы реализуют интерфейсы Comparator и Comparable Обработка операций удаления и вставки объектов происходит медленнее, чем в хэш-множествах, но быстрее, чем в списках
Слайд 34Упорядоченные множества (SortedSet)
При добавлении нового объекта он становится на свое
место по порядку в множестве:
Set sorted = new TreeSet();
sorted.add(new
Integer(2));sorted.add(new Integer(3));
sorted.add(new Integer(1));
System.out.println(sorted); // Распечатает [1, 2, 3]
Слайд 35Интерфейс Comparable
В Java задача задания функции сравнения решается с использованием
интерфейсов Comparable и Comparator
Интерфейс Comparable предназначен для определения так называемого
естественного порядка (natural ordering)Данный интерфейс содержит всего один метод:
public int compareTo(Object o) // сравнивает // объект с // другим объектом
Слайд 36Интерфейс Comparable
Метод compareTo(T t) возвращает:
отрицательное число, если this < other;
ноль,
если this == other;
положительное число, если this > other.
Дополнительным
условием является то, что метод compareTo(other) должен возвращать 0 тогда и только тогда, когда метод equals(other) возвращает true.
Слайд 37Интерфейс Comparator
Интерфейс Comparator используется, когда метод compareTo() уже переопределен, но
необходимо задать еще какой-то прядок сортировки
Интерфейс Comparator содержит один метод:
public interface Comparatorint compare(T a, T b);
}
Слайд 38Интерфейс Comparator
В этом случае создается отдельный вспомогательный класс, реализующий интерфейс
Comparator, и уже на основании объекта этого класса будет производиться
сортировкаВ этом классе нужно реализовать метод compare(T a , T b)
Слайд 39Пример работы с Deque
import java.util.*;
public class DequeRunner {
public static void
printDeque(Deque d){
for (Object de : d)
System.out.println(de + ";
");}
public static void main(String[] args) {
Deque
deque.add(new String("5"));
deque.addFirst("A");
//deque.addLast(new Integer(5));//ошибка компиляции
System.out.println( deque.peek());
System.out.println("Before:");
printDeque(deque);
deque.pollFirst();
System.out.println ( deque.remove(5));
System.out.println("After:");
printDeque(deque);
}
}
Слайд 40Пример работы с интерфейсом Deque
В данном примере реализована работа
с интерфейсом Deque. Методы addFirst(), addLast() вставляют элементы в начало
и в конец очереди соответственно. Метод add() унаследован от интерфейса Queue и абсолютно аналогичен методу addLast() интерфейса DequeВ результате работы программы на консоль будет выведено:
A
Before:
A;
5;
false
After:
5;
Слайд 41Интерфейс Map
Интерфейс Map; часто называют ассоциативным массивом
Map; осуществляет отображение (mapping)
множества ключей на множество значений. Т.е. объекты хранятся в нем
в виде пар <ключ, значение>Map
В Map
Слайд 42Методы Map
public void put(Object key, Object value) - добавляет новую
пару
public Object get(Object key) – возвращает value по
заданному ключу, или null, если ничего не найденоpublic Set keySet() – возвращает множество ключей
boolean containsKey(Object key) – возвращает true, если Map содержит пару с заданным ключем
Слайд 43Классы HashMap и LinkedHashMap
HashMap – расширяет AbstractMap, используя хэш-таблицу, в
которой ключи отсортированы относительно значений их хэш-кодов
HashMap формирует неупорядоченное
множество ключей, т.е. ключи хранятся в произвольном порядкеLinkedHashMap
Слайд 44Пример с использованием HashMap
Map map = new HashMap
();
// Заполнить его чем-нибудь
map.put("one", "111");map.put("two", "222");
map.put("three", "333");
map.put("four", "333");
// Получить и вывести все ключи
System.out.println("Set of keys: " + map.keySet());
// Получить и вывести значение по ключу
String val = map.get("one");
System.out.println("one=" + val);
// Получить и вывести все значения
System.out.println("Collection of values: " + map.values());
// Получить и вывести все пары
System.out.println("Set of entries: " + map.entrySet());
Слайд 45Внутренний интерфейс Map.Entry
Интерфейс Map.Entry позволяет работать с объектом, который представляет
собой пару
Каждый элемент ассоциативного массива, описываемого интерфейсом
Map, имеет интерфейсный тип Map.EntryМетод entrySet(), определенный в интерфейсе Map, позволят получить все элементы ассоциативного массива в виде множества объектов типа Map.Entry
Слайд 46Внутренний интерфейс Map.Entry
Интерфейс cодержит такие методы как:
boolean equals(Object o) - проверяет
эквивалентность двух пар
Object getKey() – возвращает ключ элемента (пары.)
Object getValue()
– возвращает значение элемента (пары).Object setValue(Object value) –меняет значение элемента (пары)
Проход по всем Entry :
Map
map.put("one", 1);
map.put("two", 2);
// …
for (Map.Entry
System.out.println( entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
Слайд 47Синхронизированные коллекции
В CollectionsFramework большинство коллекций не синхронизировано
Кроме устаревших типа Vector
Чтобы
сделать синхронизированную коллекцию, нужно воспользоваться методами класса Collections
List synchronizedList(List list)
Map
synchronizedMap(Map m)Set synchronizedSet(Set s)
и т.д.
В этих методах создается надстройка над передаваемым объектом, реализующая соотв. интерфейс и выполняющая синхронизацию в каждом из методов
